JPH10184775A - 液体封入式防振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイドリング振動制振時に高周波成分のノイ
ズが発生しないようにする。 【解決手段】 振動体に連結される上部連結部材６と車
体側に連結される下部連結部材９との間に、インシュレ
ータ２及びインシュレータ２に直列に形成される防振機
構部１を設ける。防振機構部１は、液体の封入される主
室１２と、主室１２に第一オリフィス１５を介して連結
される副室１６と、副室１６の下方部に設けられる空気
室１８と、主室１２に第二オリフィス１２５を介して連
結される第三液室１２３と、当該第三液室１２３に対し
て第二ダイヤフラム１１を介して区画形成される平衡室
１３と、からなる。第二オリフィス１２５は所定の容積
を有し、アイドリング振動入力時、当該第二オリフィス
１２５内の液体が平衡室１３の作動（振動）と共振する
ようになっている。平衡室１３に負圧または大気圧を導
入する切換手段３、及び切換手段３を作動させる制御手
段５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に封入された
流体（液体）の流動に基づいて防振効果の得られるよう
にした液体封入式防振装置に関するものであり、特に、
液体の流動に伴なって発揮される防振特性を、エンジン
吸入負圧にて駆動される簡単な構造の加振装置をもって
複数段に切換えることのできるようにした、液体封入式
防振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】防振装置のうち、特に、自動車用のエン
ジンマウント等にあっては、動力源であるところのエン
ジンが、アイドリング運転の状態から最大回転速度まで
の間、種々の状況下で使用されるものであるため、広い
範囲の周波数に対応できるものでなければならない。ま
た、最近においては、比較的高周波数域の振動に起因す
るこもり音の遮断を目的としたエンジンマウントのチュ
ーニングが行なわれるようになっている。このような複
数の条件に対応させるために、内部に液室を設け、更に
は、当該液室内に特定の周波数にて振動するボイスコイ
ル等からなる振動子を設けるようにした、いわゆるボイ
スコイルタイプの液体封入式防振装置がすでに案出され
ており、例えば特開平５−１４９３６９号公報等により
公知となっている。しかしながら、これらの公知のもの
は、複数の液室を設けるようにするとともに、当該液室
内にピストン等からなる可動片を設け、更に、当該可動
片を駆動するボイスコイルを設けるようにする等、その
構造が複雑なものとなっている。従って、これらの公知
のものは、加振コイル及び永久磁石を初めとして、多く
の部品を有する等、防振装置として全体的に重くならざ
るを得ないと言う問題点がある。このような問題点を解
決するために、エンジンの吸入負圧にて駆動される簡単
な機構からなる加振装置を設け、これによって、アイド
リング振動を初めとした各種振動の遮断を図るようにし
たものが、例えば図２に示す如く、本出願人によってす
でに出願されている（特願平８−２８７５２４号参
照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは、その防振機構部１０が、インシュレータ２０、
及び主室１１０内に、ダイヤフラム１５０を介して設け
られる平衡室１３０を基礎として形成されるようになっ
ているものである。そして、当該平衡室１３０内へは、
制御手段５０の制御作用に基づいて切換作動をする切換
手段３０によって、エンジン吸入負圧あるいは大気圧が
導入されるようになっているものである。特に、エンジ
ンアイドリング時の振動遮断にあたっては、当該エンジ
ンアイドリング時の振動数に対応させて、上記切換手段
３０を形成する切換弁３１０を開閉させ、これによっ
て、上記エンジン吸入負圧及び大気圧を、上記平衡室１
３０内へ、交互に導入させるようにしているものであ
る。ところで、この負圧及び大気圧の導入に当って、上
記切換弁３１０を所定のサイクル（周波数）にて開閉作
動させると、そのときの上記平衡室１３０内の圧力変
動、すなわち、加振力の変動状態は、高周波成分のノイ
ズを含むようになる場合がある。そして、この高周波成
分のノイズがアイドリング振動に代わって複雑な高周波
振動音を車室内に伝播させることとなる。このような問
題点を解決するために、上記平衡室内の圧力変動が、負
圧導入時及び大気圧導入時において、高周波成分を有し
ない正弦波からなるようにした液体封入式防振装置を提
供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、振動体
に取り付けられる上部連結部材と、車体側のメンバ等に
取り付けられる下部連結部材と、これら上部連結部材と
下部連結部材との間にあって上記振動体からの振動を吸
収及び遮断するインシュレータと、当該インシュレータ
の一部にてその室壁が形成されるものであって液体の封
入される主室と、当該主室に第一のオリフィス（第一オ
リフィス）を介して連結されるとともに、第一のダイヤ
フラム（第一ダイヤフラム）を、その室壁の一部とする
副室と、上記主室に第二のオリフィス（第二オリフィ
ス）を介して連結されるとともに当該主室内の液体が導
入されるように形成された第三の液室（第三液室）と、
当該第三液室に対して、第二のダイヤフラム（第二ダイ
ヤフラム）にて区画形成されるものであって、大気圧及
び負圧のうち、いずれか一方のものが導入されるように
形成された平衡室と、からなるようにするとともに、こ
のような構成からなる上記平衡室に、負圧または大気圧
のうち、いずれか一方のものを、連続的に、あるいはエ
ンジン振動に同期させた状態で交互に導入させるように
切換作動をする切換手段を設け、更に、当該切換手段の
切換作動を制御する制御手段を設けるようにした構成を
採ることとした。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては次のような作用を呈することとなる。
すなわち、アイドリング振動に対しては、上記切換手段
を作動させることによって、上記平衡室内へ、負圧また
は大気圧を特定の周波数をもって交互に導入させるよう
にする。すなわち、上記切換手段を特定の周波数にて作
動させることによって、上記平衡室内の圧力（容積）を
変化させ、これによって、上記インシュレータを介して
入力されるアイドリング振動によって生ずる上記主室内
の液圧変動を吸収するようにする。その結果、上記イン
シュレータ及び本防振機構部にて形成されるバネ系の動
バネ定数が低下することとなる。特に、この場合、本発
明のものにおいては、上記第二ダイヤフラムの作動によ
って圧力変動を受ける第三液室と上記主室との間が、所
定の容積を有する第二オリフィスにて連結されるように
なっており、この第二オリフィス内の液体が、上記平衡
室の作動、すなわち、第二ダイヤフラムの作動によっ
て、上記主室内の液体の液圧変動と共振するようになっ
ている。従って、本防振機構部全体にて形成される発生
力（振動エネルギー）の、その変化状態は、高周波成分
のノイズ等を含まない、正弦波の状態となる。これによ
って、アイドリング振動の吸収及び遮断が正確に行なわ
れることとなる。また、上記アイドリング振動の遮断に
関連して生ずるおそれのある高周波振動の発生等も回避
することができるようになる。

【０００６】また、上記アイドリング振動よりも更に低
周波数の振動であるエンジンシェークに対しては、上記
主室と副室との間を連結する第一オリフィス内を、上記
液体が流動するようにし、これによって、エンジンシェ
ークの吸収及び遮断を行なうこととする。すなわち、こ
のエンジンシェークに関する振動は、約１０Ｈｚ前後の
周波数を有するものであるので、これに対して、動バネ
定数を低くすることによって振動遮断を図ることは困難
である。そこで、本発明においては、上記防振機構部を
形成する上記平衡室に一定の負圧を連続的に導入するよ
うにし、当該平衡室を形成する第二のダイヤフラムを下
方に引下げ、当該平衡室の容積をゼロの状態にする。こ
れによって、上記主室につながる第三液室内の容積変化
が起こらないようにする。このような状態において、振
動体からの振動がインシュレータのところに伝播されて
来ると、当該振動に応じてインシュレータの下面部が振
動をし、上記主室内の液体を積極的に副室側へと流動さ
せるように作動する。その結果、上記主室内の液体は、
第一オリフィスを通って副室側へと流動することとな
る。この液体の流動に伴う粘性抵抗によって、所定の減
衰力が生ずることとなり、この減衰力によって、上記エ
ンジンシェークが抑え込まれる（減衰される）こととな
る。

【０００７】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載
のものと同じである。その特徴とするところは、上記防
振機構部を形成するものであって上記主室と第三の液室
（第三液室）との間を連結する第二のオリフィス（第二
オリフィス）を、その容積が変化可能なようにしたこと
である。すなわち、上記第二オリフィスを、その径及び
長さのうち、少なくともいずれか一方のものが変化可能
なように形成されるようにした構成を採ることとした。

【０００８】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては、上記アイドリング振動を初めとした
各種振動の遮断及び制御が行なわれることとなる。特
に、本発明のものにおいては、上記主室と第三液室との
間を連結する第二オリフィスの、その容積が、本第二オ
リフィスを形成する、その径あるいは長さを変えること
によって、変化可能なようになっていることより、各種
補機類の作動によってエンジンアイドリング振動が変動
した場合、随時、それに対応することができるようにな
る。すなわち、補機類の作動等によってエンジン回転数
がアイドルアップ等をした場合に、このアイドルアップ
した振動数に対応させて、上記第二オリフィスの容積を
変化させることができる。これによって、アイドルアッ
プした状態のアイドリング振動についても、効率良く、
その遮断を図ることができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１を基に説明する。本発明の実施の形態に関するもの
の、その構成は、振動体に取り付けられる上部連結部材
６と、車体側のメンバ等に取り付けられる下部連結部材
９と、これら上部連結部材６と下部連結部材９との間に
あって上記振動体からの振動を吸収及び遮断するインシ
ュレータ２と、当該インシュレータ２に対して直列に設
けられるものであって非圧縮性流体である液体の封入さ
れる主室１２及び副室１６にて形成される液室等からな
る防振機構部１と、当該防振機構部１の一部を形成する
ものであって、第三液室１２３との間に第二ダイヤフラ
ム１１を介して区画形成される平衡室１３に、負圧また
は大気圧のうち、いずれか一方のものを連続的に、ある
いはエンジン振動に同期させた状態で交互に導入させる
ように切換作動をする切換手段３と、当該切換手段３の
切換作動を制御する制御手段５と、からなることを基本
とするものである。

【００１０】このような基本構成において、上記インシ
ュレータ２は、防振ゴム材等のゴム状弾性体からなるも
のであり、上記上部連結部材６に、その一方の端面が加
硫接着手段等により一体的に結合されるようになってい
るものである。そして、このようなインシュレータ２に
対して直列に設けられる防振機構部１は、上記インシュ
レータ２の下方部に、当該インシュレータ２に連続して
設けられるものであって液体の封入される主室１２と、
当該主室１２に第二オリフィス１２５を介して連結され
るとともに、当該主室１２内の液体が導入されるように
形成された第三液室１２３と、当該第三液室１２３に対
して第二ダイヤフラム１１にて区画形成されるものであ
って、負圧または大気圧の導入される平衡室１３と、上
記主室１２に対して仕切板１４を介して設けられるもの
であって上記主室１２と同様、液体の封入される副室１
６と、これら主室１２と副室１６との間を連結する第一
オリフィス１５と、上記副室１６の下方部に第一ダイヤ
フラム１７を介して設けられるものであって、常に大気
の導入される空気室１８と、からなることを基本とする
ものである。

【００１１】このような構成からなる本防振機構部１を
形成する上記第二ダイヤフラム１１周りの、その構成に
ついて説明する。すなわち、本第二ダイヤフラム１１
は、上記主室１２に通ずる第三液室１２３と負圧または
大気圧の導入される平衡室１３との間に設けられるよう
になっているものである。すなわち、その一方の面側
（上面側）には、所定の容積を有する第二オリフィス１
２５を介して上記主室１２内の液体が導入されるととも
に、当該主室１２内の液圧変動が常時伝播されるように
形成された第三液室１２３が設けられるようになってい
るものである。そして、他方の面側（下面側）には、上
記切換手段３の作動に基づいて負圧または大気圧の導入
される平衡室１３が設けられるようになっているもので
ある。

【００１２】なお、このような構成からなる上記主室１
２と第三液室１２３との間を連結する第二オリフィス１
２５は、本実施の形態のものにおいては、その容積が、
オリフィス径あるいはオリフィス長さを変えることによ
って変化可能（可変）なようになっているものである。
具体的には、例えば図１において、本第二オリフィス１
２５の上記主室１２側への開口部である流入ポート１２
１の位置が、円環状に設けられた上記第二オリフィス１
２５上を任意に移動することができるようになっている
ものである。この流入ポート１２１の位置を変化させる
ことによって、第二オリフィス１２５の、その長さを変
化させることができるようになる。なお、この流入ポー
ト１２１の位置の移動等は、既存の電磁機構（ソレノイ
ド）等を用いることによって、自動的に制御することが
できるようになっているものである。

【００１３】次に、このような構成からなる上記平衡室
１３へ、負圧または大気圧を適宜切換えた状態で導入す
るように作動する切換手段３は、三方弁等からなる切換
バルブ３１と、当該切換バルブ３１を駆動するソレノイ
ド３２と、からなるものである。そして、このような構
成からなる上記切換バルブ３１の大気圧導入ポート側に
は、大気圧の導入速度を負圧の導入速度とバランスさせ
るための調整用の絞り弁３５が設けられるようになって
いる。

【００１４】次に、このような構成からなる切換手段３
の切換作動を制御する制御手段５は、マイクロプロセッ
サユニット（ＭＰＵ）等の演算手段を基礎に形成される
マイクロコンピュータ等からなるものであり、エンジン
等の振動体からの振動を検出して、当該振動に応じて、
上記切換手段３の切換作動を制御するようになっている
ものである。

【００１５】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作動態様等について説明す
る。すなわち、振動体側からの振動は、図１に示す如
く、上部連結部材６を介して、ゴム材等からなるインシ
ュレータ２へと伝播される。これに伴なって、当該イン
シュレータ２は振動あるいは変形をして、上記入力振動
の大部分を吸収あるいは遮断をする。従って、大半の振
動は、このインシュレータ２のところで遮断されること
となるが、一部のものは、当該インシュレータ２のとこ
ろでは遮断されず、次の防振機構部１のところで遮断さ
れることとなる。次に、この防振機構部１における具体
的な作用について説明する。まず、アイドリング振動に
対しては、上記切換手段３を作動させることによって、
上記平衡室１３内へ、負圧または大気圧を特定の周波数
をもって交互に導入させるようにする。すなわち、上記
切換手段３を特定の周波数にて作動させることによっ
て、上記平衡室１３内の圧力（容積）を変化させ、これ
によって、上記インシュレータ２を介して入力されるア
イドリング振動によって生ずる上記主室１２内の液圧変
動を上記第三液室１２３及び第二オリフィス１２５を介
して吸収するようにする。その結果、上記インシュレー
タ２及び本防振機構部１にて形成されるバネ系の動バネ
定数が低下することとなる。

【００１６】特に、この場合、本実施の形態のものにお
いては、上記主室１２に所定の容積を有する第二オリフ
ィス１２５を介して連結されるとともに、当該主室１２
内の液体の液圧変動に応じてその容積の変化する第三液
室１２３が設けられるようになっているので、上記平衡
室１３の作動にともなって上記第二ダイヤフラム１１が
作動をすると、この作動（振動）は上記第三液室１２３
及び第二オリフィス１２５を介して、上記主室１２内の
液体へと伝播されるようになる。そして、このとき、本
実施の形態のものにおいては、上記第三液室１２３と上
記主室１２との間を連結する第二オリフィス１２５内の
液体が、上記平衡室１３内の容積変化と共振するように
なっているものである。その結果、本防振機構部１全体
にて形成される発生力（振動エネルギー）は、正常な正
弦波となり、その発生力は大きな値となる。これによっ
て、アイドリング振動の吸収及び遮断が正確に行なわれ
ることとなる。また、このアイドリング振動の遮断に関
連して生ずるおそれのある高周波成分の振動（ノイズ）
についても、上記第二オリフィス１２５内の液体の共振
作用により、その発生が抑止されることとなる。なお、
本実施の形態のものにおいては、上記主室１２と第三液
室１２３との間を連結する第二オリフィス１２５の、そ
の容積が、本第二オリフィス１２５を形成する、その径
あるいは長さを変えることによって変化可能なようにな
っているものである。その結果、各種補機類の作動等に
よってエンジンアイドリング振動が変動した場合に、随
時、それに対応させることができるようになる。すなわ
ち、補機類の作動等によってエンジン回転数がアイドル
アップ等をした場合に、このアイドルアップした振動数
に対応させて、上記第二オリフィス１２５の長さ等を変
化させ、これによって、その容積を変化させることがで
きる。その結果、アイドルアップした状態のアイドリン
グ振動についても、効率良く、その遮断を図ることがで
きるようになる。

【００１７】また、上記アイドリング振動よりも更に低
周波数の振動であるエンジンシェークに対しては、上記
主室１２と副室１６との間を連結する第一オリフィス１
５内を、上記液体が流動するようにし、これによって、
エンジンシェークの吸収及び遮断を行なうこととする。
すなわち、本実施の形態のものにおいては、図１に示す
如く、上記防振機構部１を形成する上記平衡室１３に一
定の負圧を連続的に導入するようにし、平衡室１３を形
成する第二ダイヤフラム１１を下方に引下げ、当該平衡
室１３の容積をゼロの状態にする。これによって、平衡
室１３の容積変化が起こらないようにする。このような
状態において、振動体からの振動がインシュレータ２の
ところに伝播されて来ると、当該振動に応じてインシュ
レータ２の下面部が振動をし、上記主室１２内の液体を
積極的に副室１６側へと流動させるように作動する。そ
の結果、上記主室１２内の液体は、第一オリフィス１５
を通って副室１６側へと流動することとなる。この液体
の流動に伴う粘性抵抗によって、所定の減衰力が生ずる
こととなり、この減衰力によって、上記エンジンシェー
クが抑え込まれる（減衰される）こととなる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、上記構成を採ることに
より、各種振動入力に対して、上記主室内の液圧変動を
制御し、最終的に、本液体封入式防振装置の動バネ定数
の低減化、更には低周波数域における高減衰特性を形成
させることができるようになった。その結果、アイドリ
ング振動を初めとした各種振動の遮断を図ることができ
るようになった。

【００１９】更に、上記アイドリング振動に対して上記
平衡室を所定のサイクルにて作動（振動）させたとき
に、上記主室内の液体への加振力の、その変化状態を、
負圧導入時と大気圧導入時とで正常な正弦波を形成させ
るようにすることができるようになり、上記アイドリン
グ振動の遮断を正確に行なうことができるようになると
ともに、高周波成分からなるノイズ等を除去することが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】従来例の全体構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 防振機構部 １１ 第二のダイヤフラム（第二ダイヤフラム） １２ 主室 １２１ 流入ポート（開口部） １２３ 第三の液室（第三液室） １２５ 第二のオリフィス（第二オリフィス） １３ 平衡室 １４ 仕切板 １５ 第一のオリフィス（第一オリフィス） １６ 副室 １７ 第一のダイヤフラム（第一ダイヤフラム） １８ 空気室 ２ インシュレータ ３ 切換手段 ３１ 切換バルブ ３２ ソレノイド ３５ 絞り弁 ５ 制御手段 ６ 上部連結部材 ９ 下部連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 久佳 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 前野 隆 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動体に取り付けられる上部連結部材
   と、車体側のメンバ等に取り付けられる下部連結部材
   と、これら上部連結部材と下部連結部材との間にあって
   上記振動体からの振動を吸収及び遮断するインシュレー
   タと、当該インシュレータの一部にてその室壁が形成さ
   れるものであって液体の封入される主室と、当該主室に
   第一のオリフィス（第一オリフィス）を介して連結され
   るとともに、第一のダイヤフラム（第一ダイヤフラム）
   を、その室壁の一部とする副室と、上記主室に第二のオ
   リフィス（第二オリフィス）を介して連結されるととも
   に、上記主室内の液体が導入されるように形成された第
   三の液室（第三液室）と、当該第三液室に対して第二の
   ダイヤフラム（第二ダイヤフラム）にて区画形成される
   ものであって、大気圧及び負圧のうち、いずれか一方の
   ものが導入されるように形成された平衡室と、からなる
   ようにするとともに、このような構成からなる上記平衡
   室に、負圧または大気圧のうち、いずれか一方のもの
   を、連続的に、あるいはエンジン振動に同期させた状態
   で交互に導入させるように切換作動をする切換手段を設
   け、更に、当該切換手段の切換作動を制御する制御手段
   を設けるようにしたことを特徴とする液体封入式防振装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液体封入式防振装置にお
   いて、上記防振機構部を形成するものであって上記主室
   と第三の液室（第三液室）との間を連結する第二のオリ
   フィス（第二オリフィス）の、その径及び長さのうち、
   少なくともいずれか一方のものを変化可能なように形成
   するようにしたことを特徴とする液体封入式防振装置。